Найдена возможность подавления эффекта квантового туннелирования для дальнейшей миниатюризации транзисторов

Молекула в промежутке

На страницах нашего сайта мы достаточно часто упоминали о так называемом эффекте квантового туннелирования. Этот эффект заключается в том, что электроны начинают беспрепятственно “перепрыгивать” через изолирующий промежуток, когда ширина этого промежутка становится меньше определенной величины, 3 нанометров. И именно этот эффект является на сегодняшний день главным препятствием, которое не дает сделать транзисторы еще меньшими и, следовательно, более эффективными и быстрыми. Не так давно исследователи из Columbia Engineering синтезировали специальную молекулу, присутствие которой позволяет подавить эффект квантового туннелирования. Эти молекулы могут быть помещены в изоляционном промежутке нанометровой толщины и они работают гораздо эффективней вакуумного барьера, который является традиционным подходом.

Читать далее

Открыт способ эффективного преобразования тепла в электричество с помощью нанопроводников

Картинки по запросу Atomically thin nanowires convert heat to electricityТепло, выделяющееся при работе различных механизмов и электронных устройств можно преобразовывать в электричество при помощи нанопроводников, имеющих атомарную толщину. Высокая эффективность такого преобразования, согласно результатам исследований, проведенных учеными из университетов Уорика, Кембриджа и Бирмингема, превышает эффективность любых других подобных технологий. И это делает новую технологию достаточно жизнеспособным методом получения дополнительной электрической энергии. Обычно вторичное тепло превращается в электричество при помощи специальных пироэлектрических материалов. Однако, устройства на основе этих материалов имеют не очень высокую эффективность.

Читать далее

Компания Tokamak Energy получила рекордную температуру термоядерного синтеза в 15 миллионов градусов

Реактор ST40

Не так давно специалистам компании Tokamak Energy удалось получить в недрах созданного ими реактора ST40 типа токамак плазму, температура которой составляла порядка 15 миллионов градусов Цельсия. Для этого использовался метод так называемого компрессионного слияния (merging compression), когда происходит намеренное столкновение двух колец плазмы и уплотнение этой плазмы за счет возникающих эффектов магнитного переподключения (magnetic reconnection). Этот процесс происходит под влиянием сильнейших магнитных полей, вырабатывающих катушками электромагнитов реактора, через которые пропускаются электрические токи, силой в тысячи ампер, что диктует особые условия к качеству изготовления элементов реактора и работы системы его электроснабжения.

Читать далее

Квантовый аналог маятника Ньютона был впервые использован для исследования случайных процессов в квантовом мире

Картинки по запросу Quantum ChaosИногда для того, чтобы понять самые сложные вещи, требуется начать с самого простого. И новый эксперимент, проведенный учеными из Стэнфордского университета, как раз и стал этим “самым простым”, ученые создали квантовый аналог маятника Ньютона (колыбели Ньютона), ряда тщательно уравновешенным металлических шаров, которые могут качаться очень длительное время, стукаясь друг об друга и передавая свою кинетическую энергию таким образом. И этот квантовый маятник Ньютона позволил ученым изучить квантовую систему и приоткрыть некоторые тайны таинственного квантового мира. Квантовый аналог маятника Ньютона использовался для изучения явления квантовой термализации (thermalisation), процесса, в котором хаотическое движение квантовых частиц приводит в конечном счете к состоянию теплового равновесия.

Читать далее

В Томске создан новый перспективный композит из натуральных и углеродных волокон

Картинки по запросу композит с волокнамиУченые Томского политехнического университета создали прочные композитные материалы на основе полимерных и льняных волокон, рассказала Дарья Дерусова, сотрудник Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ. Подобные композиты можно использовать в авиа- или ракетостроении, при этом они экологичны и недороги в производстве. “Волокна льна, армирующие композит, повышают его прочность. С помощью методов неразрушающего контроля мы определили, какая компоновка из натуральных и углеродных волокон лучше всего сопротивляется ударной нагрузке. Эксперименты показали, что самой прочной является конфигурация материала, при которой льняные волокна находятся снаружи, а углерод – внутри”, – сказала Дарья.

Читать далее

Ученые создали поверхность с возможностью шифровки сразу двух голограмм

Two holograms in one surfaceГруппа исследователей из Калифорнийского технологического института (Caltech) обнаружила способ, при помощи которого на одной поверхности можно закодировать более одного голографического изображения, не теряя, при этом, на капли разрешающей способности. Основой новой голографической технологии является свойство специально спроектированной наноструктурированной поверхности отражать свет по-разному в зависимости от угла падения этого света. И данное достижение является опровержением устоявшегося мнения о том, что одна поверхность может содержать только одно голографическое изображение, которое не зависит от угла падающего на поверхность света. Напомним нашим читателям, что голограммы – это трехмерные изображения, закодированные в двухмерной плоскости.

Читать далее

Ученые разработали технологию производства тонкопленочных оптически прозрачных электронных схем

Прозрачная эластичная электронная схема

Тонкопленочные оптически прозрачные материалы, являющиеся электрическими проводниками, уже достаточно широко используются в современной электронике, включая производство сенсорных дисплеев, экранов компьютеров и солнечных батарей. Невидимые участки прозрачного материала работают как проводники, являющиеся непременным атрибутом любой электронной схемы. Однако, у современных технологий, обеспечивающих прозрачность электроники, имеется один недостаток, в качестве основным материалов используются токопроводящие оксиды некоторых металлов, которые тверды и хрупки с механической точки зрения.

Читать далее

Создана технология для параллельного производства множества металлических нанотсруктур с заданными оптическими свойствами

ДНК-литографияИсследовательская группа из университета Аальто, Финляндия, Калифорнийского технологического института, США, и университета Орхуса, Дания, разработала новую литографическую технологию, позволяющую выполнить одновременное параллельное производство множества металлических нанотсруктур с заданными оптическими и плазмонными свойствами. Ключевым моментом этой технологии является технология самосборки ДНК, называемая ДНК-оригами. И именно из-за этого новая технология получила название DALI (DNA-assisted lithography). “Используя технику ДНК-оригами мы можем создать фактически любую наноразмерную форму и использовать эту высокоточную форму в качестве трафарета для того, чтобы создавать миллионы полностью идентичных металлических наноструктур, размеры которых могут быть равны 10 нанометрам” – объясняет Вейкко Линко (Veikko Linko), исследователь из университета Аальто.

Читать далее

Эксперимент ATLAS на Большом Адронном Коллайдере позволил определить массу-энергию W-бозона

Эксперимент ATLASУченые, работающие в рамках эксперимента ATLAS на Большом Адронном Коллайдере, произвели первые в истории высокоточные измерения массы-энергии W-бозона. Этот бозон является одной из двух элементарных частиц, отвечающих за силы слабых ядерных взаимодействий, одного из четырех видов фундаментальных сил, которые определяют поведение и свойства всей материи в нашей Вселенной. Полученное учеными значение массы W-бозона составляет 80370±19 МэВ (мегаэлектронвольт), что полностью укладывается в рамки Стандартной Модели Физики элементарных частиц, теории, которая описывает все известные элементарные частицы и виды взаимодействия между ними. Измерение массы W-бозона основано на наборе данных, в котором фигурирует около 14 миллионов таких частиц, собранных в 2011 году, когда коллайдер еще работал на энергии 7 ТэВ.

Читать далее